公司介紹:
我司是德國INCOATEC公司、美國XOS(光學組件)、德國X-SPECTRUM、德國GREATEYES、德國Microworks、捷克ADVACAM、及英國MSI輝光放電質譜儀的中國區(qū)總代理,產(chǎn)品線包含X射線源、EUV/SXR/X射線光學元件、EUV/SXR/X射線探測器、X射線分析系統(tǒng)和輝光光放電質譜儀等。我司同時致力于給客戶提供x射線解決方案,并于2016年推出了具有自主知識產(chǎn)權的桌面超快X射線診斷裝置,具有超微、超亮、高信噪比和高穩(wěn)定性的特點,在物質超快過程研究、精細分辨成像等方面具有重要的應用價值。
產(chǎn)品介紹:
使用桌面飛秒激光器與特殊設計的靶室,我們將脈寬小于100飛秒(fs)的桌面超快X射線脈沖——FemtoX帶進了中小型實驗室。同時可根據(jù)客戶應用需求,設計并提供整套解決方案與診斷裝置。
激光等離子體脈沖式超快X射線輻射源經(jīng)過近二十年的發(fā)展,已經(jīng)在眾多實驗室具有較為廣泛的應用,并展現(xiàn)出了超微、超亮、高信噪比和高穩(wěn)定性的特點。在物質超快過程研究、精細分辨成像等方面具有重要的應用價值,加上其裝置的低成本優(yōu)勢,已經(jīng)成為同步輻射光源在超快領域的有效補充。
特別地,目前的第三代同步輻射,其時間分辨能力在百皮秒(ps)量級,無法用來研究發(fā)生在亞ps(sub-ps),甚至是飛秒時間尺度的快速變化過程,如化學鍵的斷開和鍵合、晶格的振動等。而原子運動導致的化學反應和相變,其時間尺度在亞ps(sub-ps)量級,傳統(tǒng)的超快光譜只能提供電子態(tài)躍遷的信息,無法得到瞬態(tài)變化的結構信息。而基于超快X射線的表征手段,如超快X射線衍射(UXRD)、超快X射線吸收譜(UXAS)等,則是更為有效的手段。由于飛秒激光器所輸出的激光脈沖具有超短(數(shù)十fs量級脈寬)、*(單脈沖能量高)的特點,激光脈沖在與靶相互作用時,所產(chǎn)生的X射線脈寬與激光脈沖的脈寬相當,加上X射線和驅動激光之間天然的時間同步性,使FemtoX能夠用于泵浦探針實驗,獲得亞ps,甚至fs時間分辨的物質動態(tài)解析能力。
此外,F(xiàn)emtoX的源尺寸很大程度上取決于激光光斑的尺寸。目前系統(tǒng)中的激光光斑在5微米(µm)左右(FWHM),能夠獲得焦斑尺寸在10µm量級的X射線源。而由于其區(qū)別于傳統(tǒng)X射線管的X射線激發(fā)機制,在獲得小尺寸焦斑的同時,還能達到較高的X光輸出功率。這對在空間分辨率、空間相干性方面有較高要求的X射線透視成像、相稱成像等領域具有重要應用前景。
產(chǎn)品特點:
短于百飛秒脈寬的Kα脈沖
優(yōu)于1011ph/s的光子通量
10µm量級的光源焦斑
射線防護的腔室設計
完備的精細調節(jié)裝置
靈活的光學組件耦合
性能參數(shù)
激光器* | ||
脈沖能量 | 4mJ | 20mJ |
重頻 | 3kHz | 1kHz |
脈寬 | <100fs | |
光斑(FWHM) | ~5µm | |
激光強度 | ~1018 W/cm2 | |
X射線源 | ||
靶材 | CuMoAg等多種靶材可選 | |
脈寬 | <100fs | |
光子通量** | >1011ph/s | |
X射線源尺寸*** | ~10 µm (FWHM) | |
光學組件耦合(多層膜) | ||
樣品處焦斑*** | ~100µm(FWHM) | |
樣品處的Ka光子通量*** | ~108 ph/s | |
無光學組件耦合(成像應用) | ||
最小工作距離(SOD) | 3cm | |
束角 | 40o |
*可根據(jù)客戶自有激光設備提供集成解決方案,但需經(jīng)過技術參數(shù)確認;
**實際指標和激光器參數(shù)、靶材類型相關,使用銅靶可獲得的通量為6 X 1011ph/s(2π立體角);
***實際指標和所選多層膜鏡片型號參數(shù)相關;
圖一 FemtoX靶室實物圖(左)和光路示意圖(右);
典型應用方向:
A、超微 X 射線源靜態(tài)成像:空間分辨優(yōu)于2µm,可用于相襯成像、雙色透視成像、低劑量成像等。
圖二 利用FemtoX獲得的(a)蝦的成像圖、(b)紅色虛線上X射線的強度分布、(c)魚的成像圖;
圖三 采用Ag靶獲得的(a)鼠尾成像圖,左上角的網(wǎng)格標尺為1cm;(b)采用團簇靶獲得的蜘蛛相襯成像結果。
B、超快 X 射線動態(tài)衍射:時間分辨 0.05-1ps,結構變化解析能力0.01 ?。
圖四 激光脈沖泵浦--超快X射線探針的診斷裝置光路圖示例(上)、
SrRuO3/SrTiO3 超晶格聲子振蕩曲線(時間分辨~150fs)(下)。
C、超快 X 射線動態(tài)吸收譜學:時間分辨0.1-1ps,結構變化解析能力0.01?。
圖五 色散型超快X射線吸收譜儀裝置示意圖(上);
紫外光激發(fā)前(-20ps)、后(+25ps)Fe(III)(C2O4)33-氧化還原光化學反應的中間體結構演化EXAFS譜(下)。
(摘自J. Phys. Chem. A 111, 9326–9335 (2007))
D、超快 X 射線時間動態(tài)成像:時間分辨0.05-1ps,空間分辨優(yōu)于3µm。
圖六 利用激光驅動的高能Betatron輻射進行超快 X 射線時間動態(tài)成像